Reliability is the probability that a system doesn’t fail in a time interval. A weighted-k-out-of-n system is a system of nodes with weights, where the total weight of all operational nodes must be at least equal to the value k for the system to be operational. Although previous studies have brought forward some quantification models for reliability in such systems, there is a lack of research in the comparison of these methods. There is also a lack of research in how to best scale these types of systems. This thesis thus investigates optimal methods of quantifying the reliability of weighted-k-out-of-n systems, and latterly discusses optimal methods of scaling them. Some methods of quantifying reliability of such systems are designed and/or implemented from prior theory, and compared in terms of time complexity and accuracy. Of these models the Higashiyama algorithm, a Monte Carlo simulation and a brute force enumeration method proves to be successful. Experiments are conducted in which the scaling factors of adding nodes, adding weights, decreasing k and increasing individual node reliability are tested. Results show that adding nodes generally has the best impact on reliability, but that it also varies on the real-life implementation of the system. Some correlations between minimal paths and reliability are also studied, and a pattern was seen of how optimal minimal paths led to optimal reliability. / Robusthet är sannolikheten att ett system inte slutar fungera i ett tidsintervall. Ett viktat-k-av-n-system är ett system av noder med vikter, där den totala vikten av alla fungerande noder måste vara minst lika med värdet k för att systemet ska fungera. Trots att tidigare studier har lyft fram några modeller för beräkning av robusthet i sådana system, finns det en brist på forskning i jämförelse av dessa metoder. Det finns även en brist på forskning i hur sådana system skalas på bästa sätt. Därför undersöker detta projekt optimala metoder för att mäta robustheten i viktade-k-av-n-system, och diskuterar sedan optimala metoder för att skala dessa. Detta projekt undersöker robusthet i viktade-k-av-n-system, specifikt i termer av kvantifiering och skalning. Några metoder för att kvantifiera robusthet i sådana system designas och/eller implementeras från tidigare teori, av vilka Higashiyama algoritmen, en Monte Carlo simulering och en “brute force" metod är användbara. Experiment utförs där faktorer för skalning, det vill säga att lägga till noder, lägga till vikter, sänka k, och öka robustheten hos individuella noder testas. Resultat visar att tilläggning av noder har generellt bäst påverkan på robusthet, men att det beror på hur den verkliga implementationen av systemet ser ut. Några korrelationer mellan minimala vägar och robusthet studeras också, och ett mönster syns där optimala minimala vägar leder till optimal robusthet.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-347271 |
| Date | January 2024 |
| Creators | Berggren, Pelle, Abraham, Elias |
| Publisher | KTH, Hälsoinformatik och logistik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-CBH-GRU ; 2024:060 |
Page generated in 0.0028 seconds